JPH0781633B2 - Automatic transmission for hydraulically driven vehicles - Google Patents
Automatic transmission for hydraulically driven vehiclesInfo
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- JPH0781633B2 JPH0781633B2 JP11214084A JP11214084A JPH0781633B2 JP H0781633 B2 JPH0781633 B2 JP H0781633B2 JP 11214084 A JP11214084 A JP 11214084A JP 11214084 A JP11214084 A JP 11214084A JP H0781633 B2 JPH0781633 B2 JP H0781633B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油圧式トランスミッションを有する油圧駆動
車の自動変速装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an automatic transmission for a hydraulically driven vehicle having a hydraulic transmission.
トラクタ、グレーダ等の油圧駆動車における油圧式トラ
ンスミッションは、エンジン側にエンジンによって駆動
される可変容量油圧ポンプ(斜板ポンプ)を有し、車両
の車輪または履帯を駆動する駆動軸側に可変容量油圧モ
ータ(斜板モータ)を有し、前記斜板ポンプから吐出さ
れる作動油を油圧配管を介して斜板モータに導くことに
よりエンジンの駆動力を車輪または履帯に伝達するもの
で、油圧ポンプおよび油圧モータの斜板の傾斜角を制御
することによりエンジンの1回転当りの油圧ポンプの吐
出量および油圧モータの吸込量を調整し、変速を行なう
ものである。Hydraulic transmissions in hydraulically driven vehicles such as tractors and graders have a variable displacement hydraulic pump (swash plate pump) driven by the engine on the engine side and a variable displacement hydraulic pump on the drive shaft side that drives the wheels or tracks of the vehicle. A motor (swash plate motor) is provided, which transfers the driving force of the engine to the wheels or crawler belts by guiding the hydraulic oil discharged from the swash plate pump to the swash plate motor through hydraulic piping. By controlling the inclination angle of the swash plate of the hydraulic motor, the discharge amount of the hydraulic pump and the suction amount of the hydraulic motor per one revolution of the engine are adjusted to shift gears.
かかる油圧駆動車の自動変速装置は、スロットルレバー
によって設定されたエンジンの設定回転数と実際のエン
ジン回転数との差に基づいて自動変速信号を形成し、こ
の信号を上記変速を行なわせるための信号の1つとして
出力するようにしていた。Such an automatic transmission for a hydraulically driven vehicle forms an automatic shift signal based on the difference between the set engine speed set by the throttle lever and the actual engine speed, and uses this signal to perform the above-mentioned speed change. It was output as one of the signals.
上記自動変速信号は、負荷の変動に対して応答が遅く、
特に速やかな変速を要求するショベル系のトラクタに対
しては十分な車体性能を引き出せない欠点があった。The automatic shift signal has a slow response to a load change,
Especially for shovel-type tractors that require quick gear shifting, there is a drawback that sufficient vehicle performance cannot be obtained.
すなわち、第2図に示す制御ブロック図を参照しながら
自動変速のメカニズムを説明すると、 負荷5が重くなる。That is, the mechanism of automatic shifting will be described with reference to the control block diagram shown in FIG. 2. The load 5 becomes heavy.
油圧モータ4の回転が低下する。 The rotation of the hydraulic motor 4 decreases.
油圧モータ4の吸込油量QMが低下する。The suction oil amount Q M of the hydraulic motor 4 decreases.
油圧配管3の圧力Pが上昇する(油圧ポンプ2の吐
出量QPは一定)。The pressure P of the hydraulic pipe 3 increases (the discharge amount Q P of the hydraulic pump 2 is constant).
エンジン1の負荷トルク(油圧ポンプ2の入力軸ト
ルクτP)が上昇する。The load torque of the engine 1 (the input shaft torque τ P of the hydraulic pump 2) increases.
エンジン1の回転数NEが低下する。The engine speed N E of the engine 1 decreases.
制御回路6の出力電流Iが低下する。 The output current I of the control circuit 6 decreases.
サーボ装置7の出力(ポンプ傾斜角θP)が小さく
なる。The output of the servo device 7 (pump tilt angle θ P ) becomes small.
エンジン負荷トルクが低下する。 Engine load torque decreases.
エンジン1の回転数が上昇する。 The rotation speed of the engine 1 increases.
となり、ポンプ入力軸トルクτPの変化に対し、エンジ
ン回転数NEの低下までにエンジン1のイナーシャの項が
存在し、変速に遅れが生じる。Therefore, with respect to the change of the pump input shaft torque τ P , there is an inertia term of the engine 1 until the engine speed N E decreases, and a shift is delayed.
そこで、本発明では負荷の変動を油圧式トランスミッシ
ョンの油圧配管の圧力より検出し、該検出圧力も自動変
速信号を形成するためのパラメータとして利用するよう
にしている。Therefore, in the present invention, the fluctuation of the load is detected from the pressure of the hydraulic pipe of the hydraulic transmission, and the detected pressure is also used as a parameter for forming the automatic shift signal.
負荷変動による油圧配管の圧力変化は、エンジン回転の
変化よりも速いため、その圧力を自動変速信号を形成す
るためのパラメータとして用いることにより、速やかな
変速を行なうことができる。Since the pressure change in the hydraulic pipe due to the load change is faster than the change in the engine rotation, the speed can be changed quickly by using the pressure as a parameter for forming the automatic shift signal.
以下、本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第1図は本発明に係る油圧駆動車の自動変速装置が適用
される駆動系の一実施例を示す概略構成図である。同図
において、油圧式トランスミッション10には可変容量油
圧ポンプ(以下単に油圧ポンプという)11と可変容量油
圧モータ(以下単に油圧モータという)12とが設けら
れ、これらは油圧パイプ13a,13bで接続されており、油
圧ポンプ11の軸11aはエンジン1の出力軸1aに連結さ
れ、当該エンジン1により回転駆動されるようになって
いる。油圧モータ12の軸12aは図示しない車輌の駆動輪
に連結されており、当該駆動輪を回転駆動するようにな
っている。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a drive system to which an automatic transmission system for a hydraulically driven vehicle according to the present invention is applied. In the figure, a hydraulic transmission 10 is provided with a variable displacement hydraulic pump (hereinafter simply referred to as hydraulic pump) 11 and a variable displacement hydraulic motor (hereinafter simply referred to as hydraulic motor) 12, which are connected by hydraulic pipes 13a and 13b. The shaft 11a of the hydraulic pump 11 is connected to the output shaft 1a of the engine 1 and is rotationally driven by the engine 1. The shaft 12a of the hydraulic motor 12 is connected to drive wheels of a vehicle (not shown), and drives the drive wheels to rotate.
なお、一般に油圧ポンプを可変容量形としてものは出力
軸トルク一定の用途に、油圧モータを可変容量形として
ものは出力一定の用途に適するが、この実施例では油圧
ポンプ11,油圧モータ12ともに可変容量形を使用し両者
の特徴を兼ねさせている。また、油圧ポンプ11および油
圧モータ12はいずれも斜板11bおよび12bの傾斜角を変え
ることにより押除け容積を変える可変容量ポンプ、可変
容量形モータである。Generally, the variable displacement type of the hydraulic pump is suitable for the application of constant output shaft torque, and the variable displacement type of the hydraulic motor is suitable for the constant output.In this embodiment, both the hydraulic pump 11 and the hydraulic motor 12 are variable. The capacity type is used to combine the features of both. The hydraulic pump 11 and the hydraulic motor 12 are both variable displacement pumps and variable displacement motors that change the displacement volume by changing the inclination angles of the swash plates 11b and 12b.
ポンプ斜板サーボ装置14は油圧ポンプ11の作動油の吐出
方向及び吐出量を制御するものであり、制御装置20から
のポンプ容量変更信号SPの極性及び大きさに応じて斜板
11bの傾斜方向及び傾斜角を制御する。油圧ポンプ11は
斜板11bの傾斜方向及び傾斜角に応じた方向及び流量の
作動油を吐出する。なお、油圧ポンプ11は前進時には作
用油を油圧パイプ13a側に吐出し、後進時には油圧パイ
プ13b側に吐出するようにその斜板11bの傾斜方向が制御
される。モータ斜板サーボ装置15は油圧モータ12の作動
油の吸入量を制御するためのもので、制御装置20からの
モータ容量変更信号Smに応じて油圧モータ12の斜板12b
の傾斜角を制御するようになっている。油圧モータ12の
回転方向及びトルクは流入する作動油の方向及び流入量
(吸込量)に応じて変化する。従って、油圧ポンプ11の
吐出量及び油圧モータ12の吸込量を制御することにより
トランスミッション10の変速制御を行なうことができ
る。The pump swash plate servo device 14 controls the discharge direction and discharge amount of the hydraulic oil of the hydraulic pump 11, and the swash plate according to the polarity and magnitude of the pump capacity change signal S P from the control device 20.
Controls the tilt direction and tilt angle of 11b. The hydraulic pump 11 discharges the hydraulic oil in the direction and flow rate according to the inclination direction and the inclination angle of the swash plate 11b. The inclination direction of the swash plate 11b of the hydraulic pump 11 is controlled so that the hydraulic oil is discharged to the hydraulic pipe 13a side when moving forward and discharged to the hydraulic pipe 13b side when moving backward. The motor swash plate servo device 15 is for controlling the suction amount of the hydraulic oil of the hydraulic motor 12, and the swash plate 12b of the hydraulic motor 12 is responsive to the motor capacity change signal Sm from the control device 20.
It is designed to control the tilt angle of. The rotation direction and the torque of the hydraulic motor 12 change according to the direction and the inflow amount (suction amount) of the inflowing hydraulic oil. Therefore, the shift control of the transmission 10 can be performed by controlling the discharge amount of the hydraulic pump 11 and the suction amount of the hydraulic motor 12.
制御回路20は、車輌の速度設定を行なう車速設定レバー
21の位置に対応する信号を発生するポテンショメータ2
4,ブレーキペダル22の位置に対応する信号を発生するポ
テンショメータ25、スロットルレバー23の位置に対応す
る信号を発生するポテンショメータ27およびエンジン1
の回転数に対応したパルス信号を発生するエンジン回転
センサ26の各種信号を入力するとともに、油圧式トラン
スミッション10の油圧パイプ13aおよび13bにそれぞれ配
設され、その内部油圧力に対応する信号を発生する油圧
センサ28および29からの信号を入力し、これらの信号か
ら後述する演算を行ない、油圧ポンプ11および油圧モー
タ12の容量を制御するポンプ容量変更信号SPおよびモー
タ容量変更信号Smを発生する。The control circuit 20 is a vehicle speed setting lever for setting the vehicle speed.
Potentiometer 2 for generating signals corresponding to 21 positions
4, potentiometer 25 for generating a signal corresponding to the position of brake pedal 22, potentiometer 27 for generating a signal corresponding to the position of throttle lever 23, and engine 1
The various signals of the engine rotation sensor 26 for generating a pulse signal corresponding to the number of revolutions are input, and the signals are respectively arranged in the hydraulic pipes 13a and 13b of the hydraulic transmission 10 to generate a signal corresponding to the internal hydraulic pressure thereof. inputs the signal from the oil pressure sensor 28 and 29, performs a computation to be described later, from these signals, generates the pump displacement changes the signal S P and the motor capacity control signal Sm controls the capacity of the hydraulic pump 11 and hydraulic motor 12.
次に、制御回路20を第3図に示すブロック図を参照して
説明する。この制御回路20は、ポテンショメータ24およ
び25から信号が加えられる車速制御演算回路30と、エン
ジン回転センサ26、ポテンショメータ27、油圧センサ28
および29から信号が加えられる自動変速演算回路40と、
サーボドライブ回路50等から構成されている。Next, the control circuit 20 will be described with reference to the block diagram shown in FIG. The control circuit 20 includes a vehicle speed control arithmetic circuit 30 to which signals are applied from potentiometers 24 and 25, an engine rotation sensor 26, a potentiometer 27, and a hydraulic pressure sensor 28.
And an automatic shift calculation circuit 40 to which signals are added from 29 and 29,
It is composed of a servo drive circuit 50 and the like.
車速制御演算回路30は、絶対値回路31、前後進判別回路
32、加算器33および34等から構成されており、車速設定
レバー21およびブレーキペダル22の操作に応じて後述す
る自動変速信号V2に対してその最大値を抑圧する信号R4
および前後進切換信号KFRを出力するものである。The vehicle speed control calculation circuit 30 includes an absolute value circuit 31 and a forward / backward movement determination circuit.
32, adders 33 and 34, etc., and a signal R 4 for suppressing the maximum value of an automatic shift signal V 2 described later in response to the operation of the vehicle speed setting lever 21 and the brake pedal 22.
And a forward / reverse switching signal K FR .
ポテンショメータ24は車速設定レバー21の操作位置に対
応する信号R1を絶対値回路31および前後進判別回路32に
加える。なお、信号R1はレバー21が前進の最高速位置の
とき電圧Sとなり、後進の最高速位置のとき電圧−Sと
なり、中立位置のとき電圧Oとなる信号である。The potentiometer 24 applies a signal R 1 corresponding to the operating position of the vehicle speed setting lever 21 to the absolute value circuit 31 and the forward / backward movement determination circuit 32. The signal R 1 is lever 21 is a voltage S, and the voltage -S next time maximum speed position of the reverse, the voltage O when the neutral position signal when the maximum speed position forward.
絶対値回路31は入力信号R1の絶対値をとり、その信号R2
を加算器33の負入力に加える。加算器33の正入力には電
圧Sが加えられており、加算器33は2入力を加算して信
号R3(=S−R2)を加算器34の正入力に加える。加算器
34の他の正入力にはポテンショメータ25よりブレーキペ
ダル22の踏込量に対応する信号B(この信号Bは例えば
踏込量に比例して電圧OからSまで変化する信号)が加
えられており、加算器34は2入力信号を加算して抑圧信
号R4(=R3+B)を出力する。The absolute value circuit 31 takes the absolute value of the input signal R 1 and outputs the signal R 2
To the negative input of adder 33. The voltage S is applied to the positive input of the adder 33, and the adder 33 adds the two inputs and adds the signal R 3 (= S−R 2 ) to the positive input of the adder 34. Adder
A signal B corresponding to the depression amount of the brake pedal 22 (this signal B is, for example, a signal that changes from voltage O to S in proportion to the depression amount) is added to the other positive input of 34 from the potentiometer 25, and the addition is performed. The device 34 adds the two input signals and outputs a suppression signal R 4 (= R 3 + B).
この抑圧信号R4は、例えばブレーキペダル22が操作され
ていず、車速設定レバー21のレバー位置が前後進の最高
速位置のときO、中立位置のときSとなる。The suppression signal R 4 becomes O when the brake pedal 22 is not operated and the lever position of the vehicle speed setting lever 21 is the maximum forward / reverse speed position, and S when it is in the neutral position.
前後進判別回路32は入力信号R1の極性判別を行ない、正
のときには“1"、負のときには“−1"となる前後進切換
信号KFRを出力する。The forward / reverse discriminating circuit 32 discriminates the polarity of the input signal R 1 and outputs a forward / reverse switching signal K FR which is “1” when positive and “−1” when negative.
一方、自動変速演算回路40は、周波数−電圧変換器41、
加算器42および43、クランパ44、PID補償回路45、およ
び選択回路60から構成されており、エンジン回転センサ
26、ポテンショメータ27、油圧センサ28および29、前後
進判別回路32からの信号に基づいて変速信号V2を形成す
るものである。On the other hand, the automatic shift calculation circuit 40 includes a frequency-voltage converter 41,
It consists of adders 42 and 43, clamper 44, PID compensation circuit 45, and selection circuit 60.
26, the potentiometer 27, the hydraulic pressure sensors 28 and 29, and the shift signal V 2 are formed based on the signals from the forward / backward movement determination circuit 32.
エンジン回転センサ26はエンジン1の回転数に対応する
パルス数のパルス信号を周波数−電圧変換器41に加え、
周波数−電圧変換器41は入力するパルス信号をそのパル
ス数に対応した電圧信号VNEに変換して加算器42の正入
力に加える。なお、信号VNEは、例えばエンジン回転数
が2300rpmのとき電圧11.5Sとなる信号である。The engine rotation sensor 26 applies a pulse signal having a pulse number corresponding to the rotation speed of the engine 1 to the frequency-voltage converter 41,
The frequency-voltage converter 41 converts the input pulse signal into a voltage signal V NE corresponding to the number of pulses and applies it to the positive input of the adder 42. The signal V NE is a signal having a voltage of 11.5 S when the engine speed is 2300 rpm, for example.
ポテンショメータ27はスロットルレバー23の操作位置に
対応する信号VTHを出力するもので、例えばレバー23が
エンジン回転数2100rpmを指令する位置のときには、信
号VTHは電圧10.5Sの信号となる。この信号VTHは加算器4
2の負入力に加えられる。また、加算器42の他の正入力
にはSが加えられており、加算器42はこれら3入力を加
算してその加算結果を加算器43の正入力に加える。The potentiometer 27 outputs a signal V TH corresponding to the operation position of the throttle lever 23. For example, when the lever 23 is in a position to command the engine speed 2100 rpm, the signal V TH becomes a signal of voltage 10.5S. This signal V TH is added to adder 4
Added to 2 negative inputs. Further, S is added to the other positive input of the adder 42, and the adder 42 adds these three inputs and adds the addition result to the positive input of the adder 43.
油圧センサ28および29は、それぞれ油圧パイプ13aおよ
び13bの内部油圧力に対応する信号VP1およびVP1を発生
する。この信号VP1およびVP2は、例えば油圧力に比例す
る信号で、油圧力が500kg/cm3のとき電圧Sとなる信号
である。これらの信号VP1およびVP2は選択回路60に加え
られる。Oil pressure sensors 28 and 29 generate signals V P1 and V P1 corresponding to the internal oil pressures of hydraulic pipes 13a and 13b, respectively. The signals V P1 and V P2 are, for example, signals proportional to the oil pressure, and are signals that become the voltage S when the oil pressure is 500 kg / cm 3 . These signals V P1 and V P2 are applied to the selection circuit 60.
選択回路60は信号VP1およびVP2のうち高圧側の信号を選
択するとともに、その選択した信号が油圧ポンプ11の吐
出側の油圧パイプの油圧力を示すときのみ、その信号を
信号VPとして出力するもので、その詳細な回路を第4図
に示す。The selection circuit 60 selects the signal on the high-pressure side of the signals V P1 and V P2 , and only when that selected signal indicates the hydraulic pressure of the hydraulic pipe on the discharge side of the hydraulic pump 11, the signal is set as the signal V P. FIG. 4 shows a detailed circuit of the output.
第4図において、選択回路60は高圧側選択回路70と判断
回路80とから構成されている。In FIG. 4, the selection circuit 60 is composed of a high voltage side selection circuit 70 and a judgment circuit 80.
高圧側選択回路70は更に切換スイッチ71、比較器72、リ
レー73からなる。油圧センサ28からの信号VP1は切換ス
イッチ71の接点71a、比較器72に加えられ、油圧センサ2
9からの信号VP2は切換スイッチ71の接点71b、比較器72
の他の入力に加えられている。The high voltage side selection circuit 70 further includes a changeover switch 71, a comparator 72, and a relay 73. The signal V P1 from the oil pressure sensor 28 is applied to the contact 71a of the changeover switch 71 and the comparator 72, and the oil pressure sensor 2
The signal V P2 from 9 is the contact 71b of the selector switch 71, the comparator 72
Other inputs have been added.
比較器72は2入力信号を比較し、VP1≧VP2のとき信号
“1"を出力し、VP1<VP2のとき信号“0"を出力する。リ
レー73は、比較器72から信号“1"が加えられると付勢さ
れ、切換スイッチ71の可動接片71cを接点71aに接続し、
信号“0"が加えられると消勢され切換スイッチ71の可動
接片71cを接点71bに接続する。したがって、高圧側選択
回路70からは常に高圧側の油圧パイプの圧力に対応する
信号が出力される。The comparator 72 compares the two input signals and outputs a signal “1” when V P1 ≧ V P2 and outputs a signal “0” when V P1 <V P2 . The relay 73 is energized when the signal “1” is applied from the comparator 72, connects the movable contact piece 71c of the changeover switch 71 to the contact point 71a,
When the signal "0" is applied, the signal is turned off and the movable contact piece 71c of the changeover switch 71 is connected to the contact point 71b. Therefore, the high pressure side selection circuit 70 always outputs a signal corresponding to the pressure of the high pressure side hydraulic pipe.
判断回路80は排他ノア回路81、リレー82、スイッチ83か
らなり、入力信号が油圧ポンプ11の吐出側の油圧パイプ
の圧力を示す信号のときのみスイッチ83をオンしてその
信号を信号VPとして出力するものである。The determination circuit 80 includes an exclusive NOR circuit 81, a relay 82, and a switch 83. Only when the input signal is a signal indicating the pressure of the hydraulic pipe on the discharge side of the hydraulic pump 11, the switch 83 is turned on and the signal is set as the signal V P. It is what is output.
すなわち、排他ノア回路81には、前記比較器72からの出
力および前後進判別回路32からの前後進切換信号KFRが
加えられており、排他ノア回路81は2入力信号の排他論
理和の負論理をとり、すなわち信号KFRが“1"(前進)
で、比較器72の出力が“1"(高圧側がVP1)のとき、お
よび信号KFRが“−1"(後進)で、比較器72の出力が
“0"(高圧側がVP2)のときのみ信号“1"をリレー82に
出力し、リレー82を付勢する。リレー82は付勢されると
スイッチ83をオンし、スイッチ83に入力している高圧側
の信号を信号VPとして出力させる。That is, the exclusive NOR circuit 81 is added with the output from the comparator 72 and the forward / reverse switching signal K FR from the forward / backward determination circuit 32, and the exclusive NOR circuit 81 receives the negative OR of the two input signals. Takes logic, that is, signal K FR is "1" (forward)
When the output of the comparator 72 is "1" (V P1 on the high voltage side) and when the signal K FR is "-1" (reverse), the output of the comparator 72 is "0" (V P2 on the high voltage side). Only when this occurs, the signal "1" is output to the relay 82 and the relay 82 is energized. When the relay 82 is energized, it turns on the switch 83, and outputs the high voltage side signal input to the switch 83 as the signal V P.
上記判断回路80は高圧側の信号が車両の前進時または後
進義に負荷の増加に伴って生じたものか、あるいは減速
時および降坂時におけるエンジンブレーキに伴って生じ
たものかを判断するものであり、上述したように前者の
場合のみ高圧側の信号を出力する。The determination circuit 80 determines whether the signal on the high voltage side is generated when the vehicle is moving forward or backward in response to an increase in load, or when the vehicle brakes during deceleration and downhill. As described above, the high voltage side signal is output only in the former case.
上記のようにして選択された信号VPは、自動変速演算回
路40の加算器43の負入力に加えられる(第3図)。加算
器43はこの信号と正入力に加えられている加算器42から
の信号とを加算し、信号V1、 V1=S+VNE−VTH−VP ………(1) をクランパ44に出力する。The signal V P selected as described above is added to the negative input of the adder 43 of the automatic shift calculation circuit 40 (FIG. 3). The adder 43 adds this signal and the signal from the adder 42 added to the positive input, and outputs the signals V 1 and V 1 = S + V NE −V TH −V P ………… (1) to the clamper 44. Output.
クランパ44は入力信号V1がS以上のときにはSに、O以
下のときにはOに制限し、この信号をPID補償回路45を
介して自動変速信号V2として出力する。なお、PID補償
回路45は自動変速時にエンジン回転、車速が不安定にな
ることを防止するために設けられている。The clamper 44 limits the signal to S when the input signal V 1 is S or more and to O when it is O or less, and outputs this signal as an automatic shift signal V 2 via the PID compensation circuit 45. The PID compensation circuit 45 is provided to prevent the engine rotation and vehicle speed from becoming unstable during automatic gear shifting.
この自動変速信号V2は加算器51の正入力に加えられる。
加算器51の負入力には車速制御演算回路30から抑圧信号
R4が加えられており、加算器51は2入力を加算して信号
V3(=V2−R4)を最終的な変速信号として出力する。This automatic shift signal V 2 is applied to the positive input of the adder 51.
The suppression signal from the vehicle speed control arithmetic circuit 30 is applied to the negative input of the adder 51.
R 4 is added, and the adder 51 adds the two inputs and outputs the signal.
V 3 a (= V 2 -R 4) is output as a final transmission signal.
サーボドライブ回路50はトランスミッション10の油圧ポ
ンプ11の吐出方向と吐出量及び油圧モータ12の吸込量を
制御するもので、加算器51から加えられる変速信号V3に
応じた変速比となるようにポンプ容量変更信号SP及びモ
ータ容量変速信号Smを出力する。また、このサーボドラ
イブ回路50は前後進切換信号KFRの極性に応じてポンプ
容量変更信号SPの極性を決定する。ポンプ容量変更信号
SPはポンプ斜板サーボ装置14を動作させる電磁弁52のコ
イル52aおよび52bに加えられ、モータ容量変更信号Smは
モータ斜板サーボ装置15を動作させる電磁弁53のコイル
53aに加えられる。The servo drive circuit 50 controls the discharge direction and discharge amount of the hydraulic pump 11 of the transmission 10 and the suction amount of the hydraulic motor 12, and the pump is controlled so as to have a gear ratio corresponding to the shift signal V 3 added from the adder 51. and outputs a capacitance change signal S P and the motor capacity change signal Sm. Further, the servo drive circuit 50 determines the polarity of the pump capacity change signal S P according to the polarity of the forward / reverse switching signal K FR . Pump capacity change signal
S P is added to the coils 52a and 52b of the solenoid valve 52 that operates the pump swash plate servo device 14, and the motor capacity change signal Sm is the coil of the solenoid valve 53 that operates the motor swash plate servo device 15.
Added to 53a.
したがって、ポンプ斜板サーボ装置14及びモータ斜板サ
ーボ装置15は信号SP,Smに応じて斜板の傾斜角を制御
し、油圧ポンプ11の吐出量及び油圧モータ12の吸込量を
制御し、トランスミッション10を変速制御する。Therefore, the pump swash plate servo device 14 and the motor swash plate servo device 15 control the inclination angle of the swash plate according to the signals S P and Sm, and control the discharge amount of the hydraulic pump 11 and the suction amount of the hydraulic motor 12. Shift control of the transmission 10 is performed.
次に自動変速演算回路40の作用について説明する。い
ま、油圧駆動車としてドーザショベルを想定し、スロッ
トルレバー23でエンジン回転数が2100rpmとなる指令を
与え、無負荷停止状態から走行させ、ドーザショベルの
バケットを地山に突っ込み、バケットに土砂を入れて走
行させる場合について説明する。Next, the operation of the automatic shift calculation circuit 40 will be described. Now, assuming a dozer shovel as a hydraulically driven vehicle, give a command that the engine speed becomes 2100 rpm with the throttle lever 23, run from an unloaded stop state, thrust the bucket of the dozer shovel into the ground, and put sand into the bucket. A case where the vehicle is driven by driving will be described.
この場合、上記各状態における信号VP,VTH,VNE,V1およ
びV2は次表に示すようになる。In this case, the signals V P , V TH , V NE , V 1 and V 2 in each of the above states are as shown in the following table.
第1表において、V1は前記第(1)式に基づいて算出し
た値であり、V2はその算出値のクランパ44の出力(自動
変速信号)である。また、上記の場合の実際のエンジン
の回転数と高圧側の油圧との関係を第5図に示す。In Table 1, V 1 is a value calculated based on the equation (1), and V 2 is an output (automatic shift signal) of the clamper 44 of the calculated value. FIG. 5 shows the relationship between the actual engine speed and the hydraulic pressure on the high pressure side in the above case.
第5図からも明らかなように、急負荷時における油圧の
立ち上がりは、エンジンの回転数の立ち下がりよりも速
く、したがってシフトダウン動作の開始点(自動変速信
号V2の変化時点)が速くなる。因みに、負荷時に0.5秒
間に変速が行なわれないとエンストするが、本発明の場
合、従来のエンジン回転数低下による自動変速信号の変
化時間よりも約0.1秒ほど速く、負荷変動に対して応答
性がよくなる。 As is clear from FIG. 5, the rise of the hydraulic pressure during a sudden load is faster than the fall of the engine speed, and therefore the start point of the downshift operation (the change point of the automatic shift signal V 2 ) is faster. . By the way, the engine stalls when the gear is not changed within 0.5 seconds under load, but in the case of the present invention, it is about 0.1 second faster than the change time of the conventional automatic speed change signal due to the decrease in the engine speed, and is responsive to the load change. Will get better.
以上のように、選択回路60の判断回路80において、降坂
時のようにエンジン1が逆駆動されるために油圧が高圧
となっている走行状態(つまりエンジンブレーキが効い
ているために負荷がかっている走行状態)を除いた負荷
走行状態であると判断された場合のみ、高圧側の油圧信
号Vpが選択、出力される。As described above, in the determination circuit 80 of the selection circuit 60, the traveling state in which the hydraulic pressure is high because the engine 1 is reversely driven as in the case of a downhill (that is, the load is increased because the engine braking is effective). The high-pressure side hydraulic signal Vp is selected and output only when it is determined that the vehicle is in the loaded traveling state excluding the running state in which the vehicle is running.
この結果、エンジンブレーキが効いている負荷走行状態
を除いた負荷走行状態のときのみに、油圧信号Vpに基づ
き当該圧力が大きいほどシフトダウンの開始時点が、よ
り速くなる自動変速信号V3が得られ、エンジン回転の変
化に先んじて速やかに自動変速が開始される。As a result, the automatic shift signal V3 is obtained in which the start time of downshift becomes faster as the pressure increases based on the hydraulic pressure signal Vp, only in the load running state except the load running state in which the engine braking is in effect. , Automatic shift is started immediately before the change in engine speed.
このように実施例によれば、エンジンブレーキが効いて
いる負荷走行状態のときは、油圧信号Vpは、自動変速に
影響を与えず、上記(1)式においてVpを零とした通常
の自動変速が行われる。As described above, according to the embodiment, the hydraulic signal Vp does not affect the automatic shift when the engine is braking and the vehicle is in the load traveling state, and the normal automatic shift in which Vp is zero in the above equation (1) is performed. Is done.
ここに、車両によって、降坂、または減速中は、エンジ
ンは無負荷ないしは逆負荷であり、オペレータの意思に
よって自由に変速を行えばよく、逆に下り道等での急激
な自動変速は揺動が発生し、特にシャベル系ドーザの場
合、積み荷の荷こぼれ等につながり好ましくない。よっ
て、かかる降坂、減速走行状態のときに、急激な変速で
ない通常の自動変速が行われるので、エンジンブレーキ
時の車体揺動が回避され、積み荷の荷こぼれ等の発生を
防止することができる。Here, depending on the vehicle, when the vehicle is descending a slope or decelerating, the engine has no load or a reverse load, and the operator may freely change gears. Occurs, and especially in the case of a shovel-type dozer, the load may be spilled, which is not preferable. Therefore, during such a downhill or decelerating traveling state, a normal automatic shift that is not an abrupt shift is performed, so body swing during engine braking is avoided, and it is possible to prevent the occurrence of spillage of cargo, etc. .
また、エンジンブレーキが効いていない場合の負荷走行
状態では、油圧信号Vpによって迅速な自動変速が行われ
る。Further, in the load traveling state in which the engine brake is not effective, quick automatic gear shifting is performed by the hydraulic signal Vp.
ここに、山の土砂を掘削すべく、急にエンジンに大きな
負荷が印加されたような場合、可及的に速やかにシフト
ダウンを行い、牽引力を増大させることが望まれる。よ
って、かかる掘削作業時のような負荷走行状態のとき
に、上記迅速な自動変速が行われるので、牽引力の増大
により掘削作業を効率よく行うことができる。Here, when a large load is suddenly applied to the engine to excavate the earth and sand, it is desired to shift down as quickly as possible to increase the traction force. Therefore, in the load traveling state such as during the excavation work, the rapid automatic shift is performed, so that the excavation work can be efficiently performed due to the increase in the traction force.
なお、自動変速信号の形成方法は本実施例に限定され
ず、要は自動変速信号を形成する際に、エンジン設定回
転数を実際の回転数による変速信号に、上記トランスミ
ッションの油圧による成分を、その圧力が高いほど減速
的な信号となるように付加したものであればいかなるも
のでもよい。The method of forming the automatic shift signal is not limited to this embodiment, and in short, when the automatic shift signal is formed, the engine set speed is changed to the shift signal based on the actual speed, and the component due to the hydraulic pressure of the transmission is added to Any element may be added as long as the pressure is higher so that a decelerating signal is obtained.
以上説明したように、本願発明によれば、エンジンが逆
駆動状態の場合には、従来と同様の自動変速が行われ
る。すなわち、エンジンの回転数設定手段によって設定
される設定回転数と実際のエンジン回転数との偏差に基
づいて自動変速信号が生成され、この自動変速信号と、
外部より設定される(例えば、車速設定レバー、ブレー
キペダルによって設定される)変速比を示す信号とに基
づいて、最終的な変速信号が生成され、この変速信号に
応じて油圧式トランスミッションの油圧ポンプおよび油
圧モータの少なくとも一方の押除け容積が変化されて自
動変速が行われる。このように、通常の自動変速が行わ
れることによって、不用意な車体の揺動が抑えられる。As described above, according to the present invention, when the engine is in the reverse drive state, the automatic shift similar to the conventional one is performed. That is, an automatic shift signal is generated based on the deviation between the set engine speed set by the engine speed setting means and the actual engine speed.
A final gear shift signal is generated based on a signal indicating a gear ratio that is externally set (for example, set by a vehicle speed setting lever or a brake pedal), and a hydraulic pump of a hydraulic transmission is generated according to the gear shift signal. And the displacement volume of at least one of the hydraulic motors is changed to perform automatic gear shifting. In this way, the normal automatic shift is performed, so that careless rocking of the vehicle body is suppressed.
しかし、エンジンが逆駆動されていないときは、2つの
油圧配管のうち、高圧側の油圧信号に基づいて、当該圧
力が上昇しているときにシフトダウンさせ、当該圧力が
下降しているときにシフトアップさせる自動変速信号が
生成される。このため、通常の自動変速の場合よりも、
迅速な変速がなされ、エンジンの過度の回転数低下等を
発生させないようにすることができる。However, when the engine is not reversely driven, the hydraulic pressure signal on the high pressure side of the two hydraulic pipes is used to shift down when the pressure is increasing and when the pressure is decreasing. An automatic shift signal for upshifting is generated. Therefore, compared to the case of normal automatic shifting,
It is possible to prevent the engine from excessively decreasing its revolution speed, etc. by performing a quick gear change.
第1図は本発明に係る油圧駆動車の自動変速装置を適用
した駆動系の一実施例を示す概略構成図、第2図は従来
の問題点を説明するために用いたブロック図、第3図は
本発明に係る制御回路の一実施例を示すブロック図、第
4図は第3図の選択回路の詳細を示す回路図、第5図は
負荷変動によるエンジン回転数とトランスミッション作
動油の油圧の過渡応答を示す図である。 1……エンジン、10……油圧式トランスミッション、11
……可変容量油圧ポンプ、12……可変容量油圧モータ、
14……ポンプ斜板サーボ装置、15……モータ斜板サーボ
装置、20……制御回路、21……車速設定レバー、22……
ブレーキペダル、23……スロットルレバー、24,25,27…
…ポテンショメータ、26……エンジン回転センサ、28,2
9……油圧センサ、30……車速制御演算回路、31……絶
対値回路、32……前後進判別回路、40……自動変速演算
回路、41……周波数−電圧変換器、44……クランパ、50
……サーボドライブ回路、60……選択回路、70……高圧
側選択回路、80……判断回路。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a drive system to which an automatic transmission system for a hydraulically driven vehicle according to the present invention is applied, and FIG. 2 is a block diagram used to explain conventional problems, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of a control circuit according to the present invention, FIG. 4 is a circuit diagram showing details of the selection circuit of FIG. 3, and FIG. 5 is engine speed and hydraulic pressure of transmission hydraulic oil due to load fluctuation. It is a figure which shows the transient response of. 1 ... Engine, 10 ... Hydraulic transmission, 11
...... Variable displacement hydraulic pump, 12 ... Variable displacement hydraulic motor,
14 …… Pump swash plate servo device, 15 …… Motor swash plate servo device, 20 …… Control circuit, 21 …… Vehicle speed setting lever, 22 ……
Brake pedal, 23 ...... Throttle lever, 24,25,27 ...
… Potentiometer, 26 …… Engine rotation sensor, 28,2
9 ... Oil pressure sensor, 30 ... Vehicle speed control calculation circuit, 31 ... Absolute value circuit, 32 ... Forward / backward movement determination circuit, 40 ... Automatic shift calculation circuit, 41 ... Frequency-voltage converter, 44 ... Clamper , 50
...... Servo drive circuit, 60 …… Selection circuit, 70 …… High voltage side selection circuit, 80 …… Judgment circuit.
Claims (1)
れる設定回転数と実際のエンジン回転数との偏差に基づ
いて自動変速信号を生成し、該自動変速信号と、外部よ
り設定される変速比を示す信号とに基づいて、油圧式ト
ランスミッションの油圧ポンプおよび油圧モータの少な
くとも一方の押除け容積を変化させて自動変速を行う油
圧駆動車の自動変速装置において、 前記油圧ポンプと前記油圧モータとを接続する2つの油
圧配管にそれぞれ配設され、その内部油圧を検出し該検
出圧に対応する油圧信号を出力する第1および第2の油
圧検出手段と、 前記第1および第2の油圧検出手段の検出圧のうち高圧
側の油圧信号を選択する高圧側選択手段と、 前記高圧側選択手段で選択された高圧側の油圧信号を出
力する油圧検出手段が、前記油圧駆動車の進行方向に対
応する吐出側の油圧配管に配設されたものであることを
判断する判断手段と、 前記判断手段で前記判断がなされている場合にのみ、前
記高圧側の油圧信号に基づいて、当該圧力が上昇してい
るときにシフトダウンさせ、当該圧力が下降していると
きにシフトアップさせる自動変速信号を生成する手段と を具えた油圧駆動車の自動変速装置。1. An automatic gear shift signal is generated based on a deviation between a set engine speed set by an engine speed setting means and an actual engine speed, and the automatic gear shift signal and a gear ratio set externally. In the automatic transmission of a hydraulically driven vehicle that changes the displacement volume of at least one of the hydraulic pump and the hydraulic motor of the hydraulic transmission based on a signal indicating that the hydraulic pump and the hydraulic motor are First and second hydraulic pressure detecting means, which are respectively arranged in two hydraulic pipes to be connected and which detect the internal hydraulic pressure thereof and output a hydraulic signal corresponding to the detected pressure, and the first and second hydraulic pressure detecting means. The high pressure side selection means for selecting the high pressure side oil pressure signal among the detected pressures and the high pressure side oil pressure detection means for outputting the high pressure side oil pressure signal selected by the high pressure side selection means. Judgment means for judging that it is arranged in the hydraulic pipe on the discharge side corresponding to the traveling direction of the driving vehicle, and the hydraulic signal on the high-pressure side only when the judgment is made by the judgment means. Based on the above, an automatic transmission device for a hydraulically driven vehicle is provided, which has means for generating an automatic shift signal that shifts down when the pressure is increasing and upshifts when the pressure is decreasing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11214084A JPH0781633B2 (en) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | Automatic transmission for hydraulically driven vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11214084A JPH0781633B2 (en) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | Automatic transmission for hydraulically driven vehicles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60256672A JPS60256672A (en) | 1985-12-18 |
JPH0781633B2 true JPH0781633B2 (en) | 1995-09-06 |
Family
ID=14579212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11214084A Expired - Lifetime JPH0781633B2 (en) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | Automatic transmission for hydraulically driven vehicles |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0781633B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2714821B2 (en) * | 1988-07-05 | 1998-02-16 | 株式会社小松製作所 | Transmission control device for traveling hydraulic motor |
DE4226453A1 (en) * | 1992-08-10 | 1994-02-17 | Sauer Sundstrand Gmbh & Co | Hydraulic transmission for fork lift truck - has variable pump and electronic control of transmission ratio |
-
1984
- 1984-05-31 JP JP11214084A patent/JPH0781633B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS60256672A (en) | 1985-12-18 |
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